基坑排水施工技術在水利工程中的應用探析

劉維平

【摘要】現階段，隨著我國水利工程規模不斷的擴大，高質量的水利工程施工在我國社會經濟發展過程中起著非常重要的作用。所以，對基坑排水施工技術在水利工程的應用分析變得非常重要。本文首先分析了基坑排水以及降水方案，然后探討了基坑排水施工技術在水利工程中的應用，最后對實際水利工程基坑排水過程中需要注意的事項進行了研究。

【關鍵詞】基坑排水；水利工程；降水方案；施工建設

引言

水利工程作為我們城市建設非常重要的一部分，科學合理的建設水利工程，對加快我國城市化進程起著非常重要的作用，能夠進一步促進我國社會經濟快速穩定的發展。但是在水利工程實際建設的過程中，在地基以及基礎工程施工中，因為施工高度一般比地面水以及地下水低，很容易受地下水的影響。為了提升水利工程的質量，做好基坑排水工作就變得非常的必要。所以，在水利工程基礎施工的過程中，一般會進行基坑排水處理，目的是要將水利工程基坑的水排出來，進而有效的保障水利工程的基坑施工質量，為之后的施工做好基礎工作。基坑排水施工技術不僅僅能夠有效的提升水利工程地基的承載能力，還為水利工程地基基礎安全性以及穩定性奠定了基礎，所以對基坑排水施工技術在水利工程中的應用研究是非常必要的，有效的推動了水利工程的發展。

1、基坑排水的介紹

1.1 基坑的類型

一般情況下，基坑按照地基土質的不同，可以分為兩類：弱透水基坑以及強透水基坑。而不同的基坑需要的排水的具體要求是不一樣的。所以，在水利工程基坑排水施工之前，首先應該收集以及檢查不同深度的土質，一般這一過程通過手搖鉆或者挖坑的方式實現，通過這樣的方式去判斷水利工程基坑的具體類型，按照具體的水利工程的基坑類型，選擇不同的基坑排水施工方式。但是，一部分水利工程基坑的土質的分布是不均勻的，這種情況下，對于水利工程基坑類型的判斷可能存在一定的困難。一旦遇到這種情況，一般需要預留出一定的空間，按照水利工程基坑實際施工的情況，進行科學合理的處理，進而實現較為良好的排水效果。

1.2 基坑排水的類型

基坑排水按照完成時間的不同一般分為兩類：第一，初期排水。初期排水施工一般在基坑挖掘之前，可以分為兩個部分，其一是處理內部給水，將挖掘區域的給水清理，以此來保障基坑施工時不會受到積水的影響，其二是處理外來水，通過一定的方式來阻隔外來水，防止其進入挖掘區域的內部，通過以上兩個部分的處理來防止給水對基坑的影響。實現初期排水不僅僅對基坑的穩定性有一定的幫助，還能夠有效的防止邊坡失衡問題的出現，進一步增強基坑的滲透性，防止滲漏現象的出現。第二，再次排水。再次排水的時間是在基坑挖掘之后，由于基坑施工過程中會受到地下水或者雨水的影響，造成基坑內部存水，基坑內部水會直接影響工程后續的施工。所以，通過再次排水的形式將基坑內的給水排出，進而防止積水對工程施工的影響。

2、設計基坑降水方案

2.1 降深要求

水利工程基坑挖掘的過程中，一般需要將填土層挖穿漏出砂層，而砂層的透水性是非常強的，這樣就會造成水利工程基坑的用水量變大，為了保障水利工程基坑壁在施工過程中的穩定性，以及避免流沙或者涌水的出現，在降水設計階段，一般都需要對基坑支護施工降水以及基坑降水進行考慮。按照相關的規定，一般地下水位需要降至基坑面的0.5米以下，開挖基地需要相對機基坑中心線處降深高大約0.5米。

2.2 降水方案

在水利工程基坑降水施工的過程中，最常用到的施工技術就是管井井點降水以及明溝降排水。一般情況下，明溝降排水施工技術適用于對降水深度要求較低的水利工程中，而對于地質條件較差、流沙較多以及降水要求較高的水利工程，需要將管井井點降水與明溝降排水施工技術相結合。而在水利工程基坑施工過程中出現的地下水一般使用的基坑排水施工技術是明溝排水。

3、基坑排水的施工技術

3.1 研究明溝排水的施工技術

在水利工程基坑施工過程中，對明溝排水施工技術需要研究的內容主要包括：水利工程基坑排水施工需要排出的水主要包括滲水、基面滲水、大氣降水、基坑旁邊的積水、基坑表面的泉水以及圍堰形成之后的水等，在進行水利工程基坑排水施工之前，需要掌握該工程基坑的土質、開挖的具體深度、施工的周期、地形、基坑的范圍以及基坑來水的實際狀況等，通過對這些信息進行全面的考慮，進而制定科學合理的排水施工方案。對于圍堰施工之后的積水，一定需要進行清理。對水利工程基坑排水施工過程中，可以利用地勢，盡可能的通過自行流出的方式進行排水，自行流不出的是需要通過排水溝或者是人工排水的方式進行排出，最后再通過水泵等工具實現基坑水的清理。

在水利工程基坑施工的過程中一旦出現積水現象，需要進行排出，通過這樣的方式為水利工程基坑施工提供較為良好的施工條件，保障水利工程基坑的干燥，只有這樣才能夠為后續的施工奠定堅實的基礎。

在水利工程基坑排水施工過程中，排水溝的布置一般通過以下兩種方式實現：首先，在水利工程基坑挖掘范圍較大以及深度較深時，很容易出現基坑大量的滲水，基坑土質變得較差，地下水位升高，這種情況下，根據等高線的位置逐層進行排水溝以及排水井的布置；其次，挖掘排水溝的過程中，按照水利工程基坑四周從高到低的順序進行，這樣能夠使滲水逐漸流向集水井，最后通過水泵將滲透清理干凈。

3.2 研究井管的施工技術

在水利工程基坑施工過程中，對丼管排水施工技術需要研究的內容主要包括：一般情況下，水利工程基坑丼管施工的過程中，常常用到的設備工具包括鉆井器械以及水沖沉丼等工具，最為常用的就是大鍋鍛造孔。一般水利工程丼管的外直徑需要滿足大約50厘米的情況下，大鍋鍛造孔的直徑就需要控制在80厘米左右，這種情況下，通過1.1到1.2比重的泥漿就能夠實現較好的護壁效果，這樣的方式能夠有效的防止大鍋鍛造孔出現井壁塌方問題。

水利工程大鍋鍛造孔在施工的過程中，丼管管口的高的一般需要比孔中的泥漿高，其中泥漿面需要高于地下水水位。一般情況下，鉆孔的深度到設計要求之后就能夠進行放丼管，首先放普通的混凝土底管，然后再放無砂混凝土管，最后放入丼管，丼管需要選擇建筑質量較高以及透水性較好的。

管井的放置過程還需要按照一定的要求進行，首先應該從底部吊環中穿過細鋼絲繩，鋼絲繩寄活扣，通過插釬的方式來實現丼管的固定，從丼管中將釬副繩拉到地面，一般通過人或者絞車來進行控制，最后將其緩慢放下。除此之外，還需要涂抹170攝氏度的膠結劑在露出地面的地方，兩個丼管通過玻璃絲或者是麻袋片纏好，丼管的外壁的固定一般通過竹片或者木板來實現，用于捆綁鋁絲的一般選擇14號。管井下方完成之后，還需要早丼管的底部適當的填充一定量的黃沙、碎石以及細礫石等，厚度控制在0.5米左右，另一方面，鉆孔以及丼管之間也需要進行回填操作，主要回填的材料選擇包括細礫石以及粗砂石等，回填的厚度一般需要大于10厘米。

3.3 研究粉砂與粉土基礎

在水利工程基坑施工過程中，對粉沙和粉土基礎排水施工技術需要研究的內容主要包括：一般情況下，粉沙和粉土基礎在地下水位最高處，在水利工程基坑挖掘的過程中，受到滲透現象的作用，很容易造成流沙以及管涌的問題出現，進而為水利工程基坑排水施工帶來很大的困難。由于水利工程基坑地下水水位較高，很容易出現管涌現象，滲水出溢的坡度較大，這種情況下，粉沙和粉土就不能夠承受，進而造成土粒位移現象的出現。另一方面，粉沙和粉土較為均勻，只能承受較小的滲水出溢坡度。如果水利工程地基施工在這樣的基礎進行，著重應該注意的就是地下水水位的降低，地下水水位降低一般可以通過改善基礎結構、射流排水以及安裝丼管排水設備實現。在防止管涌問題的情況下，一般不選擇鋪墊柴梢、砂礫反濾層以及放緩坡度等，原因是以上措施會影響水利工程基坑排水施工的進度以及水利工程的施工質量，除此之外，還會造成成本以及工程量的增加。

4、基坑排水施工的注意事項探討

4.1 集水井

水利工程基坑排水施工過程中，集水井的直徑的選擇需要按照實際情況而定，集水井的直徑需要與水泵出水量相適應。

4.2 排水干溝

在水利工程基坑施工的過程中，排水干溝又叫做龍溝。對于排水干溝的布置提出了一定的要求，其不能夠與水利工程基坑排水整體施工沖突，除此之外，排水干溝還應該有縱坡，這樣的布置對于集中基坑滲水起著非常有利的作用。排水干溝的斷面面積是由水利工程基坑的滲水量以及縱坡決定的。

4.3 管井

在水利工程基坑管井排水施工完成之后，抽水設備的選擇非常重要，基坑抽水設備的選擇依據一般是管井抽水試驗結果。原因是管井中的出水量相對于正常值來說是比較大的，又受到超高水流流速的作用，這時水中就會出現大規模的泥沙。在管井順利運行的過程中，第一個取水的含水層過濾器降深需要高于管井的水位，只有這樣才能夠避免過濾器被氧化，一旦過濾器被氧化就會出現涌砂問題。

5、結束語

綜上所述，水利工程基坑施工的過程中，科學合理的選擇基坑排水施工技術對于保障水利工程起著非常重要的作用，不僅僅能夠有效的提升水利工程土基的承載能力，還能夠保障水利工程基礎的安全穩定性。對于水利工程基坑三種排水施工技術進行分析，主要包括明溝排水施工技術、粉土和粉砂基礎排水施工技術以及管井井點排水施工技術，希望為水利工程基坑排水施工提供一定的參考。

參考文獻：

[1]竇賀艷， 倪寶龍. 水利工程基坑排水施工技術探析[J]. 商品與質量， 2016（20）.

[2]龍志堆. 探析水利工程基坑排水施工技術的應用[J]. 城市建筑， 2015（24）：282-282.

[3]紀青梅. 基坑排水施工技術在水利工程中的應用探討[J]. 建筑·建材·裝飾， 2015（4）：246-246.

[4]王玉潔， 郭明明， 秦延森. 水利工程基坑排水施工技術探析[J]. 工程技術：文摘版：00094-00094.

[5]張會峰. 淺談水利工程基坑排水施工技術的應用要點[J]. 河南科技， 2014（15）：41-42.

[6]馬學軍. 水利工程基坑排水施工技術的應用分析[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2013（9）.

[7]王煥良. 水利工程基坑排水施工技術探析[J]. 建材與裝飾， 2015（46）：284-285.

[8]侯雙萍， 任江濤， 張維軍. 水利工程基坑排水施工技術的應用分析[J]. 中國科技博覽， 2015（32）：108-108.